¿Qué es la fragmentación de hábitats y por qué es tan importante?

Actualizado el lunes, 28 noviembre, 2022

La fragmentación del hábitat modifica el ambiente del ecosistema en el que habitan los seres vivos, pudiéndole causarles problemas. Por eso es importante tenerla en cuenta y tratar de evitarla o solucionarla. En este artículo explicamos la fragmentación de hábitats qué es, su importancia y sus causas y consecuencias.

Índice

¿Qué es la fragmentación de hábitats?

La fragmentación de hábitats es aquel proceso en el cual un hábitat es transformado en fragmentos o “parches” más pequeños aislados entre sí por un área o “matriz” con propiedades diferentes a las del hábitat original. Implica, por tanto, la aparición de discontinuidades, ya que donde había una superficie continua de vegetación, pasa a haber un conjunto de fragmentos desconectados. La fragmentación de hábitats es un proceso de cambio paisajístico con fuertes repercusiones en la viabilidad de las poblaciones, la estructura de las comunidades y el funcionamiento de los ecosistemas.

El paisaje se fragmenta de forma progresiva, aumentando el contacto entre los parches y la matriz. Dado que los límites entre ambos no son tajantes, en las regiones de contacto se establece una transición denominada “borde” cuya extensión estará determinada principalmente por las propiedades de la matriz.

Este proceso es tan antiguo como la expansión agrícola de la humanidad, pero ahora se ha visto intensificado, por lo que se considera una de las amenazas más importantes para la conservación de la biodiversidad.

Importancia de la fragmentación de hábitats

El interés de la comunidad científica por la fragmentación de hábitats tiene dos causas principales. En primer lugar, la pérdida y destrucción de hábitats naturales se considera desde hace décadas como uno de los motores principales de la pérdida de biodiversidad masiva a escala planetaria. Y en segundo lugar, el concepto de fragmentación de hábitats se presenta como un potente integrador de importantes teorías ecológicas (biogeografía de islas, dinámica de metapoblaciones, teoría jerárquica de la ecología del paisaje, importancia de la escala espacial, etc.) que explican los declives de las poblaciones y la pérdida de especies en paisajes donde los hábitats originales son cada vez más escasos y aislados entre sí. Este poder sintético se ha resaltado en numerosos trabajos que subrayan la existencia de patrones generales en las respuestas biológicas de los organismos a la alteración de los paisajes naturales.

Así pues, el estudio de la fragmentación de hábitats tiene sus orígenes en la “teoría de la biogeografía de islas”, según la cual, el número de especies en una isla o parche, está determinado por el equilibrio entre la colonización (dependiente de la distancia) y la extinción (dependiente del área), prediciendo que las islas más pequeñas y aisladas tendrían menor número de especies.

Sin embargo, otros autores propusieron estudiar la fragmentación de hábitats a través de modelos relacionados con la dinámica de metapoblaciones. Este enfoque asume el paisaje como una red de pequeños parches que no poseen un área constante en el tiempo, destacando la dispersión entre parches como principal mecanismos de supervivencia para las especies.

Y por otro lado, también hay quienes sugirieron que un continente funciona como fuente de propágulos de las especies que llegan a las islas.

Causas de la fragmentación de hábitats

Los paisajes fragmentados o cualquier hábitat fragmentado pueden ser resultado de procesos naturales, como la respuesta diferencial de las especies a los gradientes ambientales, o las perturbaciones y los consecuentes procesos de sucesión, que generan mosaicos de hábitats con distintas comunidades ecológicas. Sin embargo, la fragmentación se está viendo incrementada como resultado de la transformación de los hábitats derivada del uso humano de los recursos naturales. Por ello, la fragmentación de hábitats también es una de las consecuencias de la deforestación.

En general, podemos decir que la fragmentación de hábitats es el resultado de tres procesos de alteración paisajística: la pérdida progresiva de superficie de hábitat original, la subdivisión creciente del hábitat remanente, y el incremento de la relación perímetro/superficie en dicho hábitat. Estos procesos suelen estar íntimamente relacionados entre sí, sobre todo cuando la fragmentación de hábitat no es aleatoria, como ocurre en las situaciones de degradación antrópica.

Consecuencias de la fragmentación de hábitats

La fragmentación de hábitats provoca un incremento del riesgo de extinción local en especies animales y vegetales a través de tres mecanismos: las reducciones directas en los tamaños de las poblaciones, provocadas por la pérdida neta del hábitat, las reducciones indirectas en dichos tamaños, debidas a la dificultad de dispersión entre subpoblaciones impuesta por el incremento del aislamiento entre fragmentos, y la disminución en la eficacia biológica de las especies de los fragmentos, al verse cada vez más sometidas, a las condiciones ambientales nocivas que impone la matriz circundante (efecto borde).

A la hora de analizar el impacto de las fragmentaciones, está claro que los estudios realizados pueden variar ampliamente en sus resultados según los componentes que incluyan en la investigación, lo cual explica que muchos se contradigan y da peso a la existencia de una gran cantidad de factores que pueden esconder o realzar los efectos de la fragmentación. Ejemplos de dichos factores pueden ser tanto los mecanismos que explican los patrones observados a nivel de especie, como los atributos de las mismas que determinan su susceptibilidad frente al proceso de fragmentación.

En general, existe una serie de atributos que comúnmente se piensa que aumentan la vulnerabilidad de las especies a la fragmentación, incluyendo tamaños corporales grandes, baja movilidad o dispersión, tolerancia a la matriz, dependencia de interacciones mutualistas y niveles tróficos altos. De hecho, se ha demostrado que la extinción de especies ocurre en un patrón consistente y secuencial a medida que el área del fragmento disminuye, indicando un gradiente en la vulnerabilidad a la extinción a través de las especies, por lo que estudiar los impactos de la fragmentación en especies con umbrales de extinción diferentes puede generar resultados aparentemente contradictorios.

Asimismo, las especies comprenden un conjunto de atributos que están fuertemente correlacionados y que pueden interactuar entre sí, y con los de otras especies, modificando o magnificando sinérgicamente los impactos de la fragmentación. Ejemplo de ello es la interacción planta-polinizador, ya que se ha documentado que la pérdida y la fragmentación del hábitat pueden significativamente alterar la naturaleza de las comunidades de polinizadores e interrumpir la interacción.

Por otro lado, existe un gran componente temporal en la manifestación de las respuestas de las especies después de producirse la fragmentación, y dado que la mayoría de los estudios de paisajes fragmentados por la acción del hombre se han llevado a cabo en menos de cien años, los efectos a largo plazo son relativamente desconocidos, mientras que a corto plazo, se sabe que los organismos que sobreviven al inmediato proceso de la pérdida de hábitat, se concentran en superficies mucho más pequeñas, generando efectos por hacinamiento e incrementado así la densidad poblacional y de especies. Sin embargo, los fragmentos no son capaces de soportar a todos los individuos y especies a largo plazo, lo que provocaría una reducción progresiva en la abundancia de especies a lo largo del tiempo.

Otro factor que puede influir en los impactos de la fragmentación es la biogeografía e historia de los ambientes. La sensibilidad de las especies es diferente según los distintos biomas, siendo particularmente baja en las zonas templadas del hemisferio norte. Una posible explicación es la del “filtro de extinción”, que supone que la fragmentación en dichos biomas es lo suficientemente antigua como para que las especies más vulnerables ya se hayan extinguido. También se cree que las comunidades de regiones templadas son más resistentes a los efectos de la fragmentación del hábitat que las comunidades de regiones tropicales, debido a que las primeras están más ampliamente distribuidas, ocurren en mayores densidades y tienen mayores poderes de dispersión.

Asimismo, la fragmentación de hábitats supone un cambio en la estructura espacial del paisaje y por ello, tiene una escala específica espacial de operatividad, una dimensión física donde el aumento de heterogeneidad generado por la desaparición y subdivisión del hábitat original es más patente. Así, desde la perspectiva de la escala, la fragmentación puede definirse como la ruptura de la continuidad espacial en los espacios naturales. La consideración de un gradiente de escala para representar dicha discontinuidad espacial, permite comprender desde una misma perspectiva, la degradación cualitativa del hábitat, derivada de la eliminación de elementos estructurales y sin efecto aparente sobre la representación del hábitat en el paisaje. En general, hablamos de fragmentación de grano fino para referirnos a sistemas donde los fragmentos son pequeños pero están relativamente cercanos entre sí (las discontinuidades son cortas), mientras que hablamos de fragmentación de grano grueso para sistemas de fragmentos más grandes, pero más alejados entre sí. Según esto, el hecho de que ciertas especies no muestren una respuesta a la fragmentación a una escala no quiere decir que la fragmentación no tenga efecto a escalas más finas o más amplias.

Pérdida de hábitat

La pérdida de hábitat es la razón más importante de la extinción de especies en los últimos tiempos. En la fragmentación del hábitat, cuanto más pequeños son los fragmentos o parches generados, mayor vulnerabilidad hay para las especies a las condiciones ambientales adversas que son más frecuentes en sus bordes que en el interior, y por tanto, hay una mayor probabilidad de extinción. También esta probabilidad aumenta cuanto menor sea el número de individuos que formen las poblaciones que permanecen en los fragmentos. En las fases iniciales del proceso de fragmentación, la pérdida de superficie es la principal causa de la pérdida de biodiversidad o disminución de diversidad biológica, mientras que, en fases más avanzadas, los efectos del aislamiento de los individuos toman mucha más importancia.

Los efectos de la fragmentación no son lineales, sino que se multiplican al llegar a cierto porcentaje de hábitat destruido, el “umbral crítico”, a partir del cual las extinciones se disparan. Éste dependerá de los requerimientos de cada especie en términos de hábitat y de movilidad. Algunos estudios indican que el número de especies presentes en un hábitat disminuye significativamente cuando se pierde más del 80% del hábitat original y los fragmentos de hábitat que quedan están aislados.

La creación de fragmentos implica la generación de bordes, abruptos o graduales, que producirán cambios en los flujos de agua, viento o radiación solar, pudiendo tener efectos directos o indirectos sobre muchas especies. Por ello, hay que conocer también la zona que rodea a los fragmentos, la “matriz”, la cual puede ser de cultivos, de vías de acceso, de vegetación, etc. y que tiene gran influencia en los fragmentos, de modo que cuanto más pequeños e irregulares sean éstos, más influirá la matriz sobre ellos, por la mayor relación área/perímetro. Además, también tendrá más influencia cuanto más diferente sea del propio hábitat. A esta serie de influencias se les conoce como “efecto borde”.

Los efectos de la fragmentación sobre la flora y la fauna dependerán de estas características, además de las de los propios organismos que allí habitan. El efecto borde puede tener dos tipos de efectos sobre los hábitats:

Efectos abióticos: cambios en las condiciones medioambientales. Se forma un gradiente hacia el interior del fragmento, de forma que disminuye la luminosidad, la evapotranspiración, la temperatura y la velocidad del viento, y aumenta la humedad del suelo. Estos cambios influirán en procesos biológicos como la fotosíntesis, el desarrollo de la vegetación, la descomposición o el ciclo de nutrientes. Las especies que requieran mayor luz y menos humedad invadirán los bordes mientras que las especies típicas del interior del bosque disminuirán sus poblaciones en estas áreas.

Efectos bióticos: cambios en la abundancia y distribución de especies, además de en las interacciones entre ellas (depredación, parasitismo, competencia, polinización, dispersión de semillas, etc.). Así, algunas especies invasivas pueden llegar a desplazar a las nativas y algunas especies que viven entre dos tipos de ambiente pueden verse favorecidas por la creación de bordes y ser una importante competencia.

La pérdida de hábitat por la fragmentación, origina cambios en el paisaje como la disminución del tamaño medio y aumento del número de parches, que conlleva una reducción progresiva del tamaño de las poblaciones de cada fragmento pudiendo llegar al “umbral crítico”; el aumento de la distancia entre los parches, que dificulta el intercambio de individuos entre las poblaciones aisladas o para recolonizar una posible extinción; y el aumento de la relación perímetro/superficie, que da lugar a una mayor exposición a interferencias de los hábitats periféricos y un deterioro del hábitat.

Consecuencias en la genética de las poblaciones

Las consecuencias de la fragmentación de hábitats para la fauna son complejas, ya que las especies responden de forma distinta a la pérdida y al aislamiento del medio. En general, las especies con movilidad limitada, requerimiento de superficies extensas o fuerte dependencia de un determinado tipo de hábitat serán las primeras en sufrir su pérdida o aislamiento. En cambio, las especies que son abundantes, las que pueden utilizar hábitats diversos o humanizados, y aquellas que pueden soportar ciertos niveles de perturbación, posiblemente no se verán afectadas tan significativamente.

Las consecuencias genéticas esperadas de la fragmentación, la cual crea poblaciones pequeñas, discretas y aisladas, están basadas en las tradicionales teorías de biogeografía de islas y metapoblaciones, que ya mencionamos anteriormente. Así, se espera que la fragmentación disminuya la variabilidad genética y aumente la divergencia entre poblaciones debido al incremento de la deriva genética y la endogamia, y a la reducción del flujo genético en las poblaciones restantes. Además, cuanto más pequeñas sean las poblaciones, es más fácil que los individuos sean parientes entre sí, por lo que aumentará mucho la consanguinidad.

Fragmentación de hábitats y cambio climático

Modelos recientes han indicado que la pérdida y fragmentación del hábitat pueden incrementar la susceptibilidad de las especies frente al aumento de la temperatura y a la frecuencia de eventos climáticos extremos que derivan del cambio climático, ya que cuando las poblaciones están aisladas, su área de expansión está restringida, y esta restricción no permite que las especies escapen de las condiciones desfavorables, lo que constituye una estrategia de supervivencia típica de ciertos insectos.

Implicaciones para la conservación de los hábitats

Dado que la modificación y la fragmentación del paisaje constituyen uno de los temas más graves y urgentes dentro de la ecología de la conservación, se han propuesto distintas medidas para mitigar o evitar las consecuencias negativas del proceso de fragmentación. Cabe indicar que para la evaluación de la fragmentación de hábitats del territorio es conveniente utilizar un panel de indicadores que proporcione una visión lo más completa posible.

Se pueden llevar a cabo diferentes estrategias según el tipo de hábitat y las causas de la fragmentación, pero lo principal es minimizar el efecto borde y aumentar la conectividad entre fragmentos. Para lo primero, habría que diseñar áreas de amortiguamiento entre los fragmentos y la matriz, plantando, por ejemplo, especies nativas de rápido crecimiento alrededor.

Una de las medidas más difundidas es la creación de reservas naturales, con el fin de mantener un conjunto complejo de procesos físicos, ecológicos, genéticos, comportamentales y evolutivos, y las poblaciones compatibles que participan en los mismos. Sin embargo, esto es muy complicado y presenta las siguientes dificultades en la planificación: la cantidad, forma y proximidad de las mismas.

Por otra parte, uno de los métodos para frenar y compensar el avance de las extinciones locales es la recolonización artificial, y para ello, los recursos genéticos constituyen una herramienta extremadamente útil. Estas intervenciones, además de ser necesarias para evitar las extinciones, permiten asegurar la permanencia de un número suficiente de poblaciones locales y preservar la variabilidad genética global.

Por otro lado, también se ha propuesto moderar los efectos negativos del aislamiento de los fragmentos manteniendo la conectividad del paisaje mediante matrices suaves, piedras angulares, y principalmente corredores ecologicos o biológicos, los cuales son elementos de paisaje lineal compuestos por vegetación nativa y que unen parches de vegetación nativa similar. Estas conexiones facilitan el movimiento de plantas y animales entre los distintos parches, permitiendo que una mayor cantidad de especies exista y/o permanezca por mayor tiempo del esperado según el tamaño de los mismos; es decir que se incrementa el tamaño efectivo de los fragmentos. Sin embargo, aunque esto sea una buena idea, hay que tener cuidado, ya que los mismos corredores pueden facilitar la expansión de especies exóticas invasoras.

Finalmente, cabe señalar que existe una serie de leyes y directivas a nivel europeo y nacional, destinadas a evaluar y evitar daños en los ecosistemas por la creación de infraestructuras. Por ejemplo, la conocida como “Directiva Hábitats” (92/43/CE) de la Unión Europea, establece como principio básico evitar la afectación a los hábitats y especies prioritarios incluidos en la Red Natura 2000.

Fuentes: Revista Ecosistemas UVigo, Revista Ecosistemas y Wikipedia